Сферические роботы

Сферические роботы, иногда рассматриваемые как полярные роботы, представляют собой стационарные роботизированные плечи со сферическими или сферическими рабочими оболочками, которые могут быть расположены в полярной системе координат. Звучит довольно умно - вы можете использовать это, если хотите произвести впечатление на девушку своим остроумием.

Таким образом, эти роботы более сложны, чем декартовые и цилиндрические роботы, в то время как решения управления менее сложны, чем устройства сочлененных роботов. Это может быть причиной того, что иногда они используются в качестве основы для упражнений по кинематике робота.

Кроме того, следует отметить, что сферический тип робота занимает значительное место в истории роботов, так как некоторые из первых рук робота могут быть подсчитаны в этот тип. Современные промышленные роботизированные виды оружия развивались из сферических роботов и иногда рассматриваются как этот тип, так как их рабочая оболочка часто также является сферической.

Структура

Структура сферических роботов - та, которую вы можете увидеть в левой части этого изображения. Как вы можете видеть, он имеет два вращающихся сустава и один линейный. Таким образом формируется сферическая рабочая оболочка. Конечно, это не сфера, но доступные точки еще могут быть рассчитаны в полярной системе координат.

Как вы можете понять, может быть более трех суставов. Однако эти три являются основными, которые формируют рабочий конверт. Дальнейшие суставы добавили бы большей гибкости, но не радикально изменили бы достижимую область. Например, если захват может вращаться, это будет 4-осевой робот, в то время как рабочий конверт не изменится вообще.

С правой стороны вышеприведенного изображения можно увидеть робота с RRR-структурой с тремя вращающимися шарнирами. Как вы понимаете, роботы такого типа имеют почти сферическую рабочую оболочку. Большинство современных промышленных роботов являются производными этого типа.

Исторические сферические роботы

Как я упоминал ранее, стационарные сферические роботы создали историю промышленных роботов. На мой взгляд, это потому, что роботы этого типа были достаточно просты, чтобы создавать системы управления с доступным оборудованием в то время, но достаточно гибкие для приложений реального мира.

Стэнфордская рука

Стэнфордская рука была спроектирована в 1969 году Виктором Шейнманом, который в то время был студентом, работающим в Лаборатории искусственного интеллекта в Стэнфорде - SAIL. Рука имеет пять поворотных соединений и одно линейное соединение. Механическая структура такая же, как я обсуждал выше, плюс три вращающихся соединения.

Рука полностью электрическая, у нее были двигатели постоянного тока с потенциометрами для обратной связи по положению и аналоговые тахометры для обратной связи по скорости. Кроме того, его можно рассматривать как один из первых роботов, специально предназначенных для компьютерного управления.

Кажется бесполезным говорить, как вы, вероятно, уже это понимаете - рычаг Стэнфорда значителен, так как он помог сформировать базу знаний об управлении роботом, который мы используем сегодня.

Unimate

Unimate - еще один исторический сферический манипулятор. Он широко рассматривается как первый промышленный робот. В 1961 году первый Unimate начал свою работу в General Motors. Вначале он использовался для литья под давлением и точечной сварки, поскольку эти приложения оказались финансово выгодными.

Этот успех породил индустрию промышленного робота, как мы ее знаем сегодня. Он включал гидравлический привод и мог выполнять команды, хранящиеся на магнитном барабане. Unimate, заветный Джордж Девол и Джо Энгельбергер, был изготовлен первой промышленной роботизированной компанией - Unimation.

Еще один интересный поворот судьбы состоялся в 1977 году. В этом году Unimation приобрела компанию Виктора Шейнмана - Vicarm. Используя это новое знание, которое возникло из проекта Stanford arm, они разработали Unimate PUMA. В 1989 году унификация была приобретена Stäubli.

Поскольку вы видите, что этот тип роботов очень важен из-за его места в истории. Однако сегодня вы не увидите, что многие из них фактически используются, поскольку вооруженные (антропоморфные) руки робота более гибкие, а разработка программного и аппаратного обеспечения позволяет нам использовать их с замечательными результатами.